Memori Cache

Dalam tulisan sebelumnya, pena wikara paparkan mengenai definisi  memori . Selanjutnya mari kita mengenal apa itu memori cache.

Memori cache merupakan memori yang ditempatkan guna membantu kerja memori utama agar mendekati kecepatan prosessor. Keberadaan cache bisa terletak pada prosesor yang disebut on chip cache atau cache internal/ cache tingkat 1 (L1) dan berada diluar prosesor yang disebut off chip cache atau cache eksternal/cache tingkat 2 (L2).

memori cache

Cara Kerja Memori Cache

Jika prosesor mengakses memori utama, pengontol cache akan memeriksa apakah alamat yang diberikan prosesor terdapat juga dipetakan didalam cache (cache hit) maka data akan diakses pada cache. Jika tidak (cache miss) maka pembacaan dilakukan pada memori utama.

Mapping (Pemetaan)

Merupakan metode pengaturan penempatan blok dari memori utama pada cache. Pengaturan diperlukan dikarenakan kapasitas cache yang lebih kecil dari pada memori utama.

Jenis pemetaan:

  • Pemetaan langsung
  • Pemetaan Asositif
  • Pemetaan Asosiatif set

Penjelasan :

  • Pemetaan Langsung

pemetaan langsung1       pemetaan langsung2

Blok memori utama dipetakan ke satu baris khusus (tetap) dalam memori cache. Setiap saluran pada baris cache akan diberikan alamat dari blok sehingga tidak ada 2 blok memori utama dipetakan pada baris yang sama pada cache.

Kelebihan : Sederhana karena tag dari baris cache hanya satu yang cocok dengan field tag dari memori   utama.

Kekurangan : Blok memori tertentu dipetakan pada suatu baris cache yang tetap. Jika dua blok yang sering diakses terjadi untuk dipetakan pada baris cache yang sama maka hit ratio pada baris yang sering diakses kecil  menyebabkan eksekusi program menjadi lambat.

  • Pemetaan Asositif

pemetaan asosiatif

Setiap blok memori utama akan dimuat kesembarang saluran cache berdasarkan tag yang dimiliki memori utama yang diatur oleh kontrol logika cache. Metode ini mengatasi kekurangan pada pemetaan langsung.

Kelebihan : Fleksibelitas tinggi. Suatu blok memori dapat dimuatkan pada sembarang baris cache.

Kekurangan : Merupakan sistem yang mahal. Pengontrol cache menjadi komplek karena pencarian parallel terhadap perpindahan blok pada baris.

  • Pemetaan Asosiatif Set

pemetaan asosiatif set1         pemetaan asosiatif set2

Merupakan penggabungan dari dua metode pemetaan langsung dan assosiatif. Jumlah total baris cache dikelompokan ke dalam set yang banyak. Setiap blok memori utama dapat dimuat dalam sembarang saluran cache

Kelebihan : Menyediakan fleksibelitas yang lebih baik. Terdapat pilihan yang banyak dalam pemetaan suatu blok memori. Selama pembacaan dan pencarian terjadi hanya dalam suatu set. Tidak seperti assosiatif pencarian dilakukan pada semua cache.

Kekurangan : Biaya lebih mahal daripada pemetaan langsung namun tidak lebih mahal dari pemetaan assosiatif.

Algoritma Penggantian

Merupakan mekanisme pergantian blok – blok dalam memori cache yang lama dengan data baru.  Algoritma penggantian mempunyai peranan penting untuk meningkatkan kinierja komputer.

  • Least Recently Used (LRU) : mengganti blok data yang terlama berada dalam cache dan tidak memiliki referensi.
  • First In First Out (FIFO) : mengganti blok data yang pertama masuk.
  • Frequently Used (LFU) : mengganti blok data yang mempunyai referensi paling sedikit.
  • Random : mengganti blok berdasar slot dari beberapa slot kandidat secara acak.

One thought on “Memori Cache

  1. Pingback: Mode Pengalamatan | Pena Wikara

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s